基于连锁故障时空图的电网脆弱线路辨识

构建一种用于描述连锁故障时空传播特性的连锁故障时空图(cascadingfaultspace-timegraph,CFSTG),并基于CFSTG提出一种可以有效度量连锁故障传播深度和广度的电网脆弱线路分类识别方法。首先,基于前k个关联线路的组合开断操作,建立事故链搜索模型,搜索得到电网连锁故障的事故链集合,并根据中间环节预测指标及事故链风险值,将得到的所有事故链合并生成加权的连锁故障网络图。之后,根据电网结构的社团特性,对生成的连锁故障网络图进行空间分区,得到CFSTG。然后,以CFSTG中节点(即脆弱线路)的复杂网络度指标量化4类脆弱度,分类辨识易受区内故障影响的线路、易受区外故障影响的线路、易引发区内故障的线路和易引发区外故障的线路,并根据系统剩余负荷率及提出的连锁故障传播距离指标来量化脆弱线路对连锁故障传播深度和广度的影响。最后,以IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统为算例验证所提方法的有效性。

基于连锁故障网络图和不同攻击方式的输电线路脆弱性分析

现有输电线路脆弱性评估方法不能揭示线路故障的传播机理,针对以上问题,依据连锁故障的传播特点,提出了基于连锁故障网络图（cascading fault graph,CFG）的输电线路脆弱性评估方法。首先,介绍了CFG的形成算法。其次,利用复杂网络理论相关指标,度、入度及出度分析了线路的脆弱性,进一步提出了基于分阶段的CFG,以分析不同时段线路的脆弱性。最后,采用IEEE 118节点算例,通过对线路同时攻击和时序攻击表明,CFG具有无标尺特性,即蓄意攻击时电网具有很高的脆弱性,随机攻击具有很高的鲁棒性。分析方法将具有空间特性的电网转化成具有时序特性的CFG,不仅直观地反映了线路脆弱性,而且揭示了线路之间故障传播的时序关系。

基于改进攻击图的电力信息物理系统跨空间连锁故障危害评估

为了准确评估各类跨空间连锁故障对电力信息物理系统的危害性,提出一种基于改进攻击图的量化评估方法。首先,对攻击图算法进行改进,提出攻击图顶点的脆弱性因子概念并推导其计算公式,使其适用于量化评估;其次,将电力信息物理系统涵盖的网络攻击、电力二次设备故障和暂态稳定节点扰动等各类安全风险抽象成改进攻击图的顶点,建立各顶点之间的因果逻辑关系,以辨明跨空间连锁故障的所有类别,进而计算各顶点的脆弱性因子,实现对各类跨空间连锁故障危害的定量评估;最后基于110 k V智能变电站仿真环境搭建了局部电力信息物理系统模型,仿真了多种跨空间连锁故障并评估其危害,验证了该量化评估方法的有效性。

基于键合图的级联逆变器系统故障诊断技术

旨在改善单相级联型五电平逆变器(SPFLCI)系统的故障检测自适应阈值,使系统的故障诊断更加准确.针对SPFLCI系统复杂的机电结构和多种故障模式,提出了一种基于键合图的级联型逆变器系统故障诊断技术.首先结合键合图理论和受控结点的思想,建立级联逆变器键合图模型.然后通过最小化正常状态下残差与区间阈值之间的间隙来计算各参数的不确定性值的取值范围的上下界,并使用这些新的不确定性值的取值范围生成优化的区间阈值.最后,使用优化区间阈值检测是否有故障发生.仿真结果表明,相对于绝对型(AT)阈值和优化的绝对型(OAT)阈值,优化的区间型(OIT)阈值检测到更多的故障.